Ion cyclotron range of frequency (ICRF) mode conversion has been shown to drive toroidal flow in JET D(3He) L-mode plasmas: Bt0 = 3.45 T, ne0 ∼ 3 × 1019 m−3, Ip = 2.8 and 1.8 MA, PRF ⩽ 3 MW at 33 MHz and −90° phasing. Central toroidal rotation in the counter-Ip direction, with ωφ0 up to 10 krad s−1 (Vφ0 ∼ 30 km s−1, central thermal Mach number Mth (0) ∼ 0.07 and Alfvén Mach number MA (0) ∼ 0.003) has been observed. The flow drive effect is sensitive to the 3He concentration and the largest rotation is observed in the range X[3He] = nHe3/ne ∼ 10–17%. The rotation profile is peaked near the magnetic axis, and the central rotation scales with the input RF power. The effective torque density profile from the RF power has been calculated and the total torque is estimated to be as high as 50% of the same power from neutral beam injection, and a factor of 5 larger than the direct momentum injection from the RF waves. RF physics modeling using the TORIC code shows that the interaction between the mode converted ion cyclotron wave and the 3He ions, and associated asymmetry in space and momentum, may be key for flow drive.
イオンサイクロトロン周波数帯(ICRF)モード変換が、JET D(3He) Lモードプラズマにおいてトロイダル流を駆動することが示されている:Bt0 = 3.45 T、ne0 ∼ 3 × 1019 m−3、Ip = 2.8 MAおよび1.8 MA、PRF ⩽ 3 MW、周波数33 MHz、位相−90°。反対方向(counter-Ip)の中心トロイダル流が観測され、ωφ0 は最大10 krad s−1(Vφ0 ∼ 30 km s−1、中心熱マッハ数 Mth(0) ∼ 0.07、アルフヴェン・マッハ数 MA(0) ∼ 0.003)に達した。流れ駆動効果は3He濃度に敏感であり、最大の回転は X[3He] = nHe3/ne ∼ 10–17% の範囲で観測された。回転分布は磁気軸付近でピークを示し、中心回転は入力RFパワーに比例してスケーリングする。RFパワーによる有効トルク密度分布が計算され、全トルクは同一パワーの中性粒子ビーム入射の最大50%に達すると推定された。また、RF波からの直接運動量入射の5倍大きい値である。TORICコードを用いたRF物理モデリングにより、モード変換されたイオンサイクロトロン波と3Heイオンとの相互作用、およびそれに伴う空間・運動量の非対称性が、流れ駆動の鍵となる可能性が示されている。